ЭВМHISTORY
Статьи. Обзоры. Истории
ЭВМHISTORY: история и развитие процессоров, чипсетов, звуковых систем, оперативной памяти, видеоадаптеров и т.д.

Компоненты ПК | Motorola 680x0



motorola, 680x0, processor
Процессор Motorola 68030

MC680x0/680x0/0x0/m68k/68k/68K — семейство CISC-микропроцессоров компании Motorola, основной конкурент процессоров семейства Intel x86 в персональных компьютерах 1980-х и ранних 90-х.

В 1984 году, за несколько месяцев до появления i386, Motorola выпустила свой первый полностью 32-битный чип 68020. Процессор производился по 2-мкм техпроцессу и насчитывал 190 000 транзисторов. Его тактовая частота составляла от 12 до 33 МГц. В сравнении с предшественником 68010 новый процессор получил множество улучшений. Прежде всего, нужно отметить, что «двадцатый» работал с полноценными 32-битными внешними шинами данных и адресов, а также поддерживал новые инструкции и режимы адресации. При этом время выполнения некоторых инструкций было сокращено. Также 68020 стал первым процессором в линейке Motorola 68k со встроенной кэш-памятью первого уровня. Правда, ее объем составлял всего 256 байт. Увы, 68020 не имел встроенного FPU, хотя интерфейс кристалла обеспечивал поддержку до 8 сопроцессоров. Что касается производительности, то при частоте 33 МГц результат составил 5,36 млн инструкций в секунду.

Главной областью применения процессора вновь стали компьютеры Apple: Macintosh II и Macintosh LC. Помимо этого, Motorola 68020 также «прописался» в системах Sun 3, Hewlett-Packard 8711, Sinclair QL и Alpha Microsystems AM-2000.

Одновременно Motorola представила «урезанный» вариант процессора под названием 68EC020. Так, кристалл обладал 24-битной адресной шиной и поэтому умел адресовать лишь до 16 Мбайт памяти. Kodak и Apple применяли его в своих принтерах, а Commodore — в компьютерах Amiga 1200 и игровых консолях CD32.

В 1987 году в продаже появился следующий процессор компании Motorola — 68030. Он был полностью 32-разрядным. Шина данных в 68030 стала динамической, она могла функционировать в 8-, 16- и 32-битных режимах. Также появился синхронный режим работы шины данных и адресной шины, что увеличило скорость передачи данных. Производительность процессора возросла и за счет дополнительных 256 байт кэш-памяти первого уровня, сокращения времени доступа к кэшу инструкций и добавления блока управления памятью. Как и в случае с моделью 68020, «тридцатый» не имел встроенного сопроцессора. Что касается технических характеристик, то они во многом совпадали с таковыми у предшественника. Тактовая частота процессора варьировалась от 16 МГц до 50 МГц. Во втором случае производительность «камня» составляла порядка 18 миллионов инструкций в секунду.

motorola, 680x0, processor
Компьютер Macintosh LC

68030 применялся всё в тех же компьютерах Apple Macintosh II и Commodore Amiga, а также в системах Next Cube, Sun 3/80, Atari TT и Atari Falcon. Была выпущена и урезанная версия процессора под названием 68EC030.

Процессор Motorola 68040, который стал доступен в 1990 году, привнес намного больше архитектурных изменений, нежели его предшественники. Так, впервые появился встроенный сопроцессор. В «сороковом» сохранилась поддержка блока управления памятью, который появился в предыдущем поколении «камней». Объем кэша-памяти инструкций и кэш-памяти данных был увеличен до 4 Кбайт каждый. Принцип работы процессора основывался на вычислительных конвейерах, которые состояли из шести стадий.

С появлением встроенного сопроцессора и увеличением объема кэш-памяти чип значительно усложнился. При одинаковой частоте производительность модели 68040 превышала скорость CPU прошлых поколений более чем в четыре раза. При этом кристалл сильно грелся, причем разработчики так и не смогли решить эту проблему. Отсюда тактовая частота процессора никогда не превышала отметки 40 МГц, хотя у самой Motorola были планы по запуску 50-мегагерцовой версии.

По своим возможностям Motorola 68040 был сопоставим с Intel i486 и при одинаковой частоте даже превосходил его в скорости. Однако свои обороты в то время набирал оверклокинг, а 486-й выгодно отличался от «мотороловского» чипа как раз своим разгонным потенциалом.

Motorola не забыла и про младшие версии 68040, коих на этот раз оказалось две: 68EC040 и 68LC040. У обеих моделей отсутствовал встроенный сопроцессор, а версия 68EC040 в придачу лишилась блока управления памятью. Несмотря на это, процессоры демонстрировали достойную производительность. Так, 68LC040 не уступал в скорости 68020.

motorola, 680x0, processor
Компьютер Macintosh Quadra

Как и прежде, Apple широко использовала процессоры Motorola в своих компьютерах. Например, 68040 стал основой High-End-системы Macintosh Quadra. Macintosh Centris и Performa также использовали процессоры семейства 68040. Плюс на базе «сорокового» были построены компьютеры Amiga 4000/4000T, а также некоторые серверы Alpha Microsystems и HP.

В начале 2000-х годов, перестав использоваться как основа персональных компьютеров, семейство продолжает использоваться в секторе встраиваемых решений.

© Олег Коленченко

Для Www.Ferra.Ru.


В начало


Компоненты ПК | Motorola 680x0



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика